(57)【要約】  集積デバイスを備える領域と、集積デバイスを備える領域に結合された熱放散デバイスとを含むデバイス。熱放散デバイスは、領域から熱を放散させるように構成される。熱放散デバイスは、流体と、流体を蒸発させるように構成された蒸発器と、流体を凝縮させるように構成された第１の凝縮器であって、デバイスの第１の壁内に配置された第１の凝縮器と、蒸発器および第１の凝縮器に結合された蒸発部と、第１の凝縮器および蒸発器に結合された収集部とを含む。蒸発部は、蒸発後流体を蒸発器から第１の凝縮器に流すように構成される。収集部は、凝縮後流体を重力の助けによって第１の凝縮器から蒸発器に流すように構成される。
2019526928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスであって、
集積デバイスを備える領域と、
前記集積デバイスを備える前記領域に結合された熱放散デバイスであって、前記領域から熱を放散させるように構成された熱放散デバイスとを備え、前記熱放散デバイスは、
流体と、
前記流体を蒸発させるように構成された蒸発器と、
前記流体を凝縮させるように構成された第１の凝縮器であって、前記デバイスの第１の壁内に位置する第１の凝縮器と、
前記蒸発器および前記第１の凝縮器に結合された蒸発部であって、蒸発後流体を前記蒸発器から前記第１の凝縮器に流すように構成された蒸発部と、
前記第１の凝縮器および前記蒸発器に結合された収集部であって、凝縮後流体を前記第１の凝縮器から前記蒸発器に流すように構成された収集部とを備えるデバイス。
【請求項２】
前記熱放散デバイスは、前記流体を凝縮させるように構成された第２の凝縮器をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第２の凝縮器は、前記デバイスの第２の壁内に位置する、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記収集部は、少なくとも１つの非直交角度付き部分を備え、前記少なくとも１つの非直交角度付き部分は、重力の助けによって、前記凝縮後流体を前記蒸発器の方へ向けるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記領域は、前記集積デバイスおよび前記熱放散デバイスに結合された熱界面材料（ＴＩＭ）をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記熱放散デバイスは、前記蒸発部および前記収集部内に複数の壁をさらに備え、前記熱放散デバイスは、約１６ＰＳＩの内圧に耐えるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記蒸発器は、前記蒸発器における前記流体の圧力降下が約０．００４９バール以下になるように前記流体に前記蒸発器を通過させるように構成された複数のチャネルを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１の凝縮器は、前記第１の凝縮器における前記流体の圧力降下が約０．０００２バール以下になるように前記流体に前記第１の凝縮器を通過させるように構成された複数のチャネルを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記蒸発器は、最大熱伝達係数が約３２．８ｋＷ／ｍ２ｋであり、前記第１の凝縮器は、最大熱伝達係数が約９．２７ｋＷ／ｍ２ｋである、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記集積デバイスは、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、モバイルフォン、スマートフォン、携帯情報端末、固定ロケーション端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、装着型デバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、および自動車車両の中のデバイスからなるグループの中から選択されたデバイスの中に組み込まれる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
装置であって、
集積デバイスを備える領域と、
前記集積デバイスを備える前記領域に結合された熱放散手段であって、前記領域から熱を放散させるように構成された熱放散手段とを備え、前記熱放散手段は、
流体と、
前記流体を蒸発させるように構成された蒸発器手段と、
前記流体を凝縮させるように構成された第１の凝縮器手段であって、前記デバイスの第１の壁内に位置する第１の凝縮器手段と、
前記蒸発器手段および前記第１の凝縮器手段に結合された蒸発部であって、蒸発後流体を前記蒸発器手段から前記第１の凝縮器手段に流すように構成された蒸発部と、
前記第１の凝縮器手段および前記蒸発器手段に結合された収集部であって、凝縮後流体を前記第１の凝縮器手段から前記蒸発器手段に流すように構成された収集部とを備える装置。
【請求項１２】
前記熱放散手段は、前記流体を凝縮させるように構成された第２の凝縮器手段をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２の凝縮器手段は、前記デバイスの第２の壁内に位置する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記収集部は、少なくとも１つの非直交角度付き部分を備え、前記少なくとも１つの非直交角度付き部分は、重力の助けによって、前記凝縮後流体を前記蒸発器手段の方へ向けるように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記領域は、前記集積デバイスおよび前記熱放散手段に結合された熱界面材料（ＴＩＭ）をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記収集部は、前記デバイスの別の壁内に位置する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記蒸発器手段は、前記蒸発器手段における前記流体の圧力降下が約０．００４９バール以下になるように前記流体に前記蒸発器手段を通過させように構成された複数のチャネルを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１の凝縮器手段は、前記第１の凝縮器手段における前記流体の圧力降下が約０．０００２バール以下になるように前記流体に前記第１の凝縮器手段を通過させるように構成された複数のチャネルを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
前記蒸発器手段は、最大熱伝達係数が約３２．８ｋＷ／ｍ２ｋであり、前記第１の凝縮器手段は、最大熱伝達係数が約９．２７ｋＷ／ｍ２ｋである、請求項１１に記載の装置。
【請求項２０】
音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、モバイルフォン、スマートフォン、携帯情報端末、固定ロケーション端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、装着型デバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、および自動車車両の中のデバイスからなるグループの中から選択されたデバイスの中に組み込まれる、請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年８月１２日に米国特許商標庁に出願された、非仮出願第１５／２３６，０７０号の優先権および利益を主張する。
【０００２】
様々な特徴は、熱放散デバイスに関し、より詳細には、電子デバイスに埋め込まれた多相熱放散デバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
電子デバイスは、熱を発生させる内部構成要素を含む。これらの内部構成要素のうちのいくつかは、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、および／またはメモリを含む。こうした内部構成要素のうちのいくつかは多量の熱を発生させることがある。具体的に言うと、電子デバイスの高性能ＣＰＵおよび／またはＧＰＵは、特にデータ集約的動作（たとえば、ゲーム、ビデオの処理）を実行するときに多量の熱を発生させることがある。
【０００４】
ＣＰＵおよび／またはＧＰＵによって発生する熱に対処するかまたはそのような熱を放散させるために、電子デバイスは、ヒートスプレッダなどの熱放散デバイスを含む場合がある。図１〜図３は、チップによって発生した熱を放散させるためのヒートスプレッダを含むモバイルデバイスの例を示す。図１および図２に示すように、モバイルデバイス１００は、ディスプレイ１０２と、裏面２００と、ダイ２０２と、ヒートスプレッダ２０４とを含む。どちらも点線で示されているダイ２０２およびヒートスプレッダ２０４は、モバイルデバイス１００内部に位置する。ダイ２０２はヒートスプレッダ２０４の第１の表面に結合される。ヒートスプレッダ２０４の第２の表面は、裏面２００の第１の表面（たとえば、内側面）に結合される。
【０００５】
図３は、ヒートスプレッダ２０４を含むモバイルデバイス１００の側面図を示す。図３に示すように、モバイルデバイス１００は、ディスプレイ１０２と、裏面２００と、前面３００と、底面３０２と、上面３０４とを含む。図３は、モバイルデバイス１００内部のプリント回路板（ＰＣＢ）３０６、ダイ２０２、およびヒートスプレッダ２０４も示す。
【０００６】
図３にさらに示すように、ダイ２０２の第１の側はＰＣＢ３０６の第１の表面に結合される。ダイ２０２の第２の側は、ヒートスプレッダ２０４の第１の表面に結合される。ヒートスプレッダ２０４の第２の表面は、裏面２００の第１の表面（たとえば、内側面）に結合される。この構成では、ダイ２０２によって発生する多くの熱がヒートスプレッダ２０４およびモバイルデバイスの裏面２００を通って放散する。しかし、ヒートスプレッダ２０４は、熱放散機能の制限を含む制限を有する。たとえば、モバイルデバイスに実装されたヒートスプレッダ２０４が放散させる熱は（ヒートスプレッダ２０４の構成に応じて）約３ワットに制限され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、電子デバイス（たとえば、モバイルデバイス）から熱を効率的に放散させ、同時に、電子デバイスの外側面の温度を電子デバイスのユーザに受け入れられるしきい値内に維持するための改善された方法および設計が必要である。さらに、発熱領域の接合温度を低下させる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
様々な特徴は、熱放散デバイスに関し、より詳細には、電子デバイス用の多相熱放散デバイスに関する。
【０００９】
一例では、集積デバイスを備える領域と、集積デバイスを備える領域に結合された熱放散デバイスとを含むデバイスを提供する。熱放散デバイスは、領域から熱を放散させるように構成される。熱放散デバイスは、流体と、流体を蒸発させるように構成された蒸発器と、流体を凝縮させるように構成された第１の凝縮器であって、デバイスの第１の壁内に配置された第１の凝縮器と、蒸発器および第１の凝縮器に結合された蒸発部と、第１の凝縮器および蒸発器に結合された収集部とを含む。蒸発部は、蒸発後流体を蒸発器から第１の凝縮器に流すように構成される。収集部は、凝縮後流体を第１の凝縮器から蒸発器に流すように構成される。
【００１０】
別の例では、集積デバイスを備える領域と、集積デバイスを備える領域に結合された熱放散手段とを含むデバイスを提供する。熱放散手段は、領域から熱を放散させるように構成される。熱放散手段は、流体と、流体を蒸発させるように構成された蒸発器手段と、流体を凝縮させるように構成された第１の凝縮器手段であって、デバイスの第１の壁内に配置された第１の凝縮器手段と、蒸発器手段および第１の凝縮器手段に結合された蒸発部と、第１の凝縮器手段および蒸発器手段に結合された収集部とを含む。蒸発部は、蒸発後流体を蒸発器手段から第１の凝縮器手段に流すように構成される。収集部は、凝縮後流体を凝縮器手段から蒸発器手段に流すように構成される。
【００１１】
様々な特徴、性質、および利点は、以下に記載する詳細な説明を図面と併せて検討したときに明らかになる場合があり、図面において、同様の参照符号は、図面全体にわたって対応する要素を識別する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】モバイルデバイスの正面図である。
【図２】ヒートスプレッダを含むモバイルデバイスの背面図である。
【図３】ヒートスプレッダを含むモバイルデバイスの側面図である。
【図４】熱放散デバイスの図である。
【図５】モバイルデバイス壁に対する熱放散デバイスの図である。
【図６】熱放散デバイスの平面図である。
【図７】熱放散デバイスの側面図である。
【図８】熱放散デバイスの別の側面図である。
【図９】別の熱放散デバイスの図である。
【図１０】モバイルデバイス壁に対する熱放散デバイスの図である。
【図１１】別の熱放散デバイスの平面図である。
【図１２】熱放散デバイスの図である。
【図１３】モバイルデバイス壁に対する熱放散デバイスの図である。
【図１４】熱放散デバイスの平面図である。
【図１５】熱放散デバイスの側面図である。
【図１６】別の熱放散デバイスの側面図である。
【図１７】別の熱放散デバイスの側面図である。
【図１８】別の熱放散デバイスの側面図である。
【図１９】蒸発器として構成された熱伝導性要素の傾斜図である。
【図２０】蒸発器として構成された熱伝導性要素の傾斜図である。
【図２１Ａ】熱伝導性要素を製作するためのシーケンスを示したものである。
【図２１Ｂ】熱伝導性要素を製作するためのシーケンスを示したものである。
【図２２】熱放散デバイスを製作するための方法の例示的な流れ図である。
【図２３】構造的支持を実現するための壁を備える熱放散デバイスを示す図である。
【図２４】構造的支持を実現するための壁を備える熱放散デバイスを示す図である。
【図２５】本明細書で説明する熱放散デバイス、半導体デバイス、集積デバイス、ダイ、集積回路、ＰＣＢ、および／または多層ヒートスプレッダを組み込んでもよい様々な電子デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の説明では、本開示の様々な態様を完全に理解できるように、具体的な詳細が与えられる。しかしながら、態様がこれらの具体的な詳細なしに実践される場合があることが、当業者によって理解されよう。たとえば、それらの態様を無用に詳しく説明して曖昧にすることを避けるために、回路はブロック図で示される場合も示されない場合もある。他の例では、本開示の態様を曖昧にしないように、周知の回路、構造、および技術は詳細には示されない場合がある。
【００１４】
概説
いくつかの実装形態は、集積デバイス（たとえば、チップ、ダイ）を備える領域と、集積デバイスを備える領域に結合された熱放散デバイスとを含むデバイス（たとえば、モバイルデバイス）を提供する。熱放散デバイスは、多相熱放散デバイスであってもよい。熱放散デバイスは、領域から熱を放散させるように構成される。熱放散デバイスは、流体と、流体を蒸発させるように構成された蒸発器と、流体を凝縮させるように構成された凝縮器であって、デバイスの壁内に配置された凝縮器と、蒸発器および凝縮器に結合された蒸発部と、凝縮器および蒸発器に結合された収集部とを含む。蒸発部は、蒸発後流体を蒸発器から凝縮器に流すように構成される。収集部は、凝縮後流体を凝縮器から蒸発器に流すように構成される。いくつかの実装形態では、領域は、集積デバイスおよび熱放散デバイスに結合された熱界面材料（ＴＩＭ）を含んでもよい。いくつかの実装形態では、この領域は、デバイス（たとえば、モバイルデバイス）が動作可能であるときに熱を発生させるように構成された発熱領域である。
【００１５】
例示的な多相熱放散デバイス
図４は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、蒸発部４５０と、蒸発部４５２と、収集部４６０と、収集部４６２と、流体４７０とを含む熱放散デバイス４００を示す。蒸発器４１０は蒸発器手段（たとえば、蒸発のための手段）であってもよい。凝縮器４２０は凝縮器手段（たとえば、凝縮のための手段）であってもよい。収集部４６０は、少なくとも１つの角度付き部分４６５（たとえば、非直交角度付き部分）を含む。以下でさらに説明するように、少なくとも１つの角度付き部分４６５は、流体を（たとえば、重力によって）蒸発器４１０の方に向けるのを助けるように構成される。
【００１６】
いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００（たとえば、熱放散手段、熱を放散させるための手段）は多相熱放散デバイスである。以下でさらに説明するように、熱放散デバイス４００は、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに流体（たとえば、流体４７０）を再循環させることによって熱放散を可能にする冷却デバイスであってもよい。
【００１７】
蒸発器４１０は、蒸発部４５２および収集部４６２に結合される。蒸発部４５２は、蒸発部４５０に結合される。いくつかの実装形態では、蒸発部４５０と蒸発部４５２は、１つの蒸発部と見なされてもよい。
【００１８】
凝縮器４２０（たとえば、第１の凝縮器、第１の凝縮器手段、凝縮のための第１の手段）は、蒸発部４５０および収集部４６０に結合される。収集部４６０は、収集部４６２に結合される。いくつかの実装形態では、収集部４６０と収集部４６２は１つの収集部と見なされてもよい。
【００１９】
図４は、流体４７０が熱放散デバイス４００内部に位置することを示す。流体４７０は、熱放散デバイス４００の内部を流れるように構成される。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００内部の流体４７０の流れは、熱放散デバイス４００のある部分から熱放散デバイス４００の別の部分への効率的な熱伝達を可能にする。たとえば、流体４７０は、熱を蒸発器４１０から凝縮器４２０に伝達するかまたは流すのを可能にするように構成されてもよい。したがって、いくつかの実装形態では、蒸発器４１０を通って流入する（たとえば、発熱領域、すなわち集積デバイスからの）熱が凝縮器４２０を通して放出されてもよい。凝縮器４２０のサイズが大きければ大きいほど、集積デバイス４９０の冷却が向上する。
【００２０】
図４は、流体４７０が熱放散デバイス４００の収集部４６０の内部に位置することを示す。しかし、いくつかの実装形態では、流体４７０は、熱放散デバイス４００の他の部分（たとえば、蒸発器４１０、凝縮器４２０、蒸発部４５０、蒸発部４５２、収集部４６２）内に位置してもよい。たとえば、流体４７０は、蒸発器４１０、蒸発部４５２、蒸発部４５０、凝縮器４２０、収集部４６０、および収集部４６２内を通って移動してもよい。図示されていないが、蒸発器４１０、凝縮器４２０、蒸発部４５０、蒸発部４５２、収集部４６０、および収集部４６２の各々は、１つもしくは複数のキャビティ、または流体４７０が熱放散デバイス４００内を流れるのを可能にする１つもしくは複数の空間（たとえば、内部空間）を含む。
【００２１】
流体４７０は、液相および気相を含む様々な相を有してもよい。いくつかの実装形態では、流体４７０は、液相と気相の組合せであってもよい。いくつかの実装形態では、流体４７０の蒸気相は、液相と気相の組合せであってもよい。いくつかの実装形態では、流体が液相から気相に変化する温度は、流体の沸点と呼ばれる。いくつかの実装形態では、流体４７０は、沸点が摂氏約４０度以下である（沸点は、使用される流体または冷媒の種類に基づいて異なる）。いくつかの実装形態では、流体４７０は、熱放散デバイス４００の各部分においてそれぞれに異なる相であってもよい。
【００２２】
流体（たとえば、流体４７０）は、熱放散デバイス内に形成されたキャビティ（たとえば、穴）を通して熱放散デバイス内に供給されてもよい。キャビティ（図示せず）を通して流体が供給された後、キャビティが密封され、密封された（たとえば、気密）熱放散デバイスが形成される。キャビティは、熱放散デバイス（たとえば、熱放散デバイス４００）の様々な部分に形成されてもよい。たとえば、キャビティおよびシールは、収集部（たとえば、収集部４６０、収集部４６２）および／または蒸発部（たとえば、蒸発部４５０、蒸発部４５２）内に形成されてもよい。
【００２３】
流体４７０が熱放散デバイス４００内でどのように流れ得るか、熱の放散および／または伝達がどのように生じ得るか、ならびに流体４７０の様々な相についてのより詳細な例に関して以下にさらに説明し、それらを図６に示す。
【００２４】
図５は、熱放散デバイス４００をどのようにデバイス５００の内部に実装すればよいかの例を示す。図面を明快にするために、図５にはデバイス５００の一部のみが示されている。デバイス５００（たとえば、モバイルデバイス）は、壁５１０（たとえば、第１の壁）と壁５２０（たとえば、第２の壁）とを含む。いくつかの実装形態では、壁５２０は、デバイス５００の後壁（たとえば、裏面）である。いくつかの実装形態では、壁５２０は、デバイス５００のディスプレイおよび／またはスクリーンの反対側に位置する。図面を明快にするために、デバイス５００については２つの壁が示されている。しかし、デバイス５００および／または本開示における他のデバイスは、これよりも多くの壁（たとえば、第１の壁、第２の壁、第３の壁、第４の壁、第５の壁、第６の壁）を含んでもよい。
【００２５】
図５に示すように、蒸発部４５０および凝縮器４２０は壁５１０内に位置する。詳細には、蒸発部４５０および凝縮器４２０は壁５１０（たとえば、第１の壁）内に埋め込まれる。凝縮器４２０は、集積デバイス４９０の冷却能力を最大にするようにできるだけ大きいサイズを有する。収集部４６０は、壁５２０内に位置する。詳細には、収集部４６０は壁５２０（たとえば、第２の壁）内に埋め込まれる。収集部４６０の一部が壁５１０内に位置してもよいことに留意されたい。いくつかの実装形態では、収集部４６０は、スクリーンまたはディスプレイを含むデバイス５００の側面とは反対側の壁（たとえば、壁５２０）内に位置する。図５は、蒸発器４１０がデバイス５００の内部に位置することを示す。しかし、図５では、蒸発器４１０はデバイス５００の壁には埋め込まれていない。たとえば、いくつかの実装形態では、蒸発器４１０はデバイス５００の壁の一部ではない。さらに、蒸発部４５２および収集部４６２は、デバイス５００の内部に位置する。しかし、蒸発部４５２および収集部４６２はデバイス５００の壁には埋め込まれない。しかし、いくつかの実装形態では、蒸発部４５２および／または収集部４６２は、デバイス５００の１つまたは複数の壁（たとえば、壁５１０、壁５２０）内に埋め込まれてもよい。
【００２６】
いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は、熱を発生させるデバイス（たとえば、モバイルデバイス）の領域（たとえば、発熱領域）に結合されるように構成された熱放散手段である。発熱領域は集積デバイス（たとえば、ダイ、チップ、パッケージ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ））を含んでもよい。発熱領域はまた、集積デバイスに結合された熱界面材料（ＴＩＭ）を含んでもよい。
【００２７】
図４および図５に示すように、熱放散デバイス４００は、省略可能な熱界面材料（ＴＩＭ）４８０を介して集積デバイス４９０（たとえば、ダイ、チップ、パッケージ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ））に結合されてもよい。熱界面材料（ＴＩＭ）４８０は、熱放散デバイス４００を集積デバイス４９０に結合する熱伝導性接着剤であってもよい。熱界面材料（ＴＩＭ）４８０は、良い熱伝導率特性を含んでもよく、それによって、集積デバイス４９０から発生した熱が熱放散デバイス４００に熱伝導してもよい。
【００２８】
熱放散デバイス４００は、集積デバイス４９０および熱界面材料（ＴＩＭ）４８０に結合され、それによって、蒸発器４１０は集積デバイス４９０および熱界面材料（ＴＩＭ）４８０に結合される。
【００２９】
図４および図５に示すように、集積デバイス４９０は、熱界面材料（ＴＩＭ）４８０を介して蒸発器４１０に熱を伝導させる。したがって、蒸発器４１０は加熱され、それによって、収集部４６０および／または収集部４６２からの流体４７０（液相である）を加熱する。蒸発器４１０から加熱された流体４７０は、気相または蒸気相になり、次いで、蒸発器４１０から蒸発部４５２および／または蒸発部４５０を通って凝縮器４２０まで移動する。
【００３０】
流体４７０（気相または蒸気相である）が凝縮器４２０に達すると、熱が流体４７０から凝縮器４２０を通して除去されるように伝達され、熱放散デバイス４００から逃げる。流体４７０は、凝縮器４２０を通過した後、液相に戻り（またはたとえば、少なくとも部分的に液相に戻り）、収集部４６０および／または収集部４６２に入る。したがって、いくつかの実装形態では、流体４７０は、熱放散デバイス４００内を通って移動するときに、デバイス５００の壁のうちの少なくともいくつか（たとえば、壁５１０、壁５２０）の内部を移動してもよい。冷却を最適化するには、蒸発部４１０からのすべての蒸発後流体（たとえば、蒸気）を凝縮させることが望ましく、したがって、凝縮器４２０のサイズを最大にすることが望ましい。
【００３１】
熱放散デバイス４００は、様々な構成を有してもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００の一部はデバイス５００の外部環境に露出されてもよい（たとえば、凝縮器４２０が露出されてもよい）。
【００３２】
図４および図５ならびに本開示に示すように、凝縮器４２０は蒸発器４１０よりもサイズが大きい（たとえば、より容積が大きい）。いくつかの実装形態では、熱をより広い領域に拡散してデバイスが臨界温度に達するのを防止するためにこのようなサイズを有している。さらに、凝縮器４２０は、蒸発器４１０からの蒸気（たとえば、蒸発後流体）を完全に凝縮するのを助けるために蒸発器４１０よりも大きいサイズを有してもよい。たとえば、凝縮器４２０のサイズとしては、熱放散デバイス４００ができるだけ多くの熱を放散させ、しかもデバイス（たとえば、モバイルデバイス）の表面温度をデバイスのユーザに許容される温度よりも低くなるように維持するようなサイズが選択されてもよい。したがって、凝縮器４２０を蒸発器４１０よりも大きくする（たとえば、より大きい表面積）ことによって、凝縮器４２０が、蒸発器を介して熱を効果的に放散させ、同時に、デバイスの表面温度をしきい値温度よりも低くなるように維持し、蒸気を完全に凝縮するのを助けることができることが確実となる。さらに、凝縮器４２０を蒸発器４１０よりも大きくすることによって、熱放散デバイス４００内が乾燥するのを防止する助けになる。凝縮器４２０が熱を十分な速度で放散できず、したがって、蒸気を完全に凝縮液に転換することができないと乾燥が生じ、蒸発器からの蒸気の凝縮が不完全になり、したがって、デバイスの冷却能力が制限され、数サイクル後に、すべて蒸気となって液体がなくなり、乾燥状態になりデバイスが故障する。乾燥が生じると、熱放散デバイス内部の流体が流れず、したがって、熱放散デバイス４００内で流体が再循環しない。以下の図６は、発熱領域および／または集積デバイスを備える領域の熱放散を可能にするには流体が熱放散デバイスの内部をどのように流れればよいかのより詳細な例を示す。
【００３３】
熱放散デバイスの例示的な熱流
図６は、熱放散デバイス内の流体の流体流を示す図である。より詳細には、図６は、熱放散デバイス４００内部の流体流がどのように集積デバイスを備える領域の効率的な熱放散を可能にするかを示す。熱放散デバイス４００は、ポンプまたは圧縮器の必要なしに流体を再循環させるのを可能にする冷却デバイスを構成する。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００内部の流体の再循環は重力によって助けられる。重力は、熱放散デバイス４００の熱放散機能を向上させるのを助け、熱放散デバイス４００が適切に機能するのを可能にする。熱放散デバイス４００は、いくつかの向き（たとえば、デバイスの水平方向、デバイスの垂直方向）においてより良好に動作するように設計されてもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００の最適な向きは、蒸発器４１０が凝縮器４２０よりも低い位置に配置され、重力が、凝縮器４２０からの流体が収集部４６０を通って蒸発器４１０の方へ流れるのを助ける向きである。
【００３４】
上述のように、収集部４６０は、少なくとも１つの角度付き部分４６５を含む。少なくとも１つの角度付き部分４６５は、非直交角度付き部分を含んでもよい。非直交角度付き部分は、凝縮後流体を重力の助けによって蒸発器４１０（たとえば、蒸発手段、蒸発のための手段）の方へ向けるように構成される。いくつかの実装形態では、収集部４６０は１つまたは複数の非直交角度付き部分を含んでもよい。非直交部分は様々な角度を含んでもよい。非直交部分は、熱放散デバイス４００の縁部に対する非直角角度付き部分（たとえば、壁）を含む部分（たとえば、壁）である。
【００３５】
図６は、熱放散デバイス４００の収集部４６０の流体４７０を示す。収集部４６０は少なくとも１つの角度付き部分（たとえば、第１の角度付き部分）を有し、それによって、流体４７０（液体形態である）は（たとえば、重力に起因して）収集部４６２および蒸発器４１０の方へ流れる。収集部４６０と収集部４６２が１つの収集部と見なされてもよいことに留意されたい。蒸発器４１０は、発熱領域（たとえば、ＴＩＭおよび／または集積デバイスを備える領域）によって加熱される。
【００３６】
流体４７０が蒸発器４１０に進入し、蒸発器４１０内を通って流れると、流体４７０は、蒸発器４１０を通過させられる熱源（たとえば集積デバイス）からの熱に起因して蒸発中流体６１０になる。蒸発器４１０は、蒸発器４１０に入る流体と蒸発器４１０から出る流体との間の圧力降下が約０．００４９バール以下になるように構成される。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０における圧力降下は、０．００４９バールよりも低くなる必要があり、その場合、流体は蒸発器４１０を通過することを妨げられず、したがって、熱放散デバイス４００内の流体の再循環が妨げられることがない。上記の値は例示的な値にすぎない。各設計が、それぞれに異なる値を有してもよい。
【００３７】
蒸発中流体６１０は、蒸発器４１０から出た後、蒸発部４５２および蒸発部４５０を通って凝縮器４２０の方へ移動する蒸発後流体６２０（たとえば、蒸気流体）になる。蒸発部４５０と蒸発部４５２が１つの蒸発部と見なされてもよいことに留意されたい。蒸発後流体６２０は、気相の流体と液相のいくらかの流体とを含んでもよい。
【００３８】
蒸発後流体６２０は、（デバイスの壁５１０内に位置してもよい）凝縮器４２０に進入し凝縮器４２０内を通って流れるときに凝縮中流体６３０になる。このプロセスは、蒸発後流体６２０から凝縮器４２０を介して熱を奪う。凝縮器４２０からの熱は次いで熱放散デバイス４００から（たとえば、デバイス５００から外部環境内に）逃げる。
【００３９】
いくつかの実装形態では、凝縮器４２０は、凝縮器４２０に入る流体と凝縮器４２０から出る流体との間の圧力降下が約０．０００２バール以下になるように構成される。いくつかの実装形態では、凝縮器４２０における圧力降下は、０．０００２バールよりも低くなる必要があり、その場合、流体は凝縮器４２０を通って移動することを妨げられず、したがって、熱放散デバイス４００内の流体の再循環が妨げられることがない。
【００４０】
凝縮中流体６３０は、凝縮器４２０から出た後、液相の流体４７０として（デバイス５００の壁５２０内に位置してもよい）収集部４６０に戻り、このサイクルが繰り返される（たとえば、流体が再循環する）。
【００４１】
図６は、熱放散デバイス４００がどのように、流体の再循環を使用して、流体を移動させるためのポンプまたは圧縮器の必要なしに熱の放散および冷却を実現し、重力を使用して凝縮後流体を蒸発器４１０に戻すかを示す。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００の様々な設計および／または構成要素を使用することによって熱放散デバイス４００内の流体再循環が可能である。いくつかの実装形態では、蒸発後流体６２０と流体４７０が分離され、それによって熱放散デバイス４００内で流体が再循環されて蒸気と液体の混合を防止することが重要である。
【００４２】
一例では、蒸発器４１０および凝縮器４２０は、流体が蒸発器４１０および凝縮器４２０を横切るときに圧力降下を最小限に抑えるように設計される。圧力降下を最小限に抑えることは、流体が移動するチャネルに関する適切な寸法を選択することによって実現することができる。蒸発器４１０および凝縮器４２０用のチャネルに関する寸法の例について、以下に少なくとも図１９〜図２０において説明する。
【００４３】
別の例では、蒸発器４１０および凝縮器４２０の寸法は、熱放散デバイス４００内の乾燥を防止するように選択される。上述のように、乾燥は、凝縮器４２０が熱放散デバイス４００内で（熱が蒸発器４１０から流入する速度に対して）熱を十分な速度で放散させず、熱放散デバイス４００内の流体を（液相をほとんどまたはまったく有さない）気相にするときに生じる。乾燥が生じると、再循環はほとんどまたはまったく生じなくなる。蒸発器４１０および凝縮器４２０に関する寸法の例について、以下に少なくとも図１９〜図２０において説明する。
【００４４】
いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は、蒸発器４１０が凝縮器４２０よりも低く配置され、流体４７０を蒸発器４１０の方へ引き込む重力を利用するように熱放散デバイス４００が配置されるときに最適に動作する。
【００４５】
いくつかの実装形態では、流体の温度が摂氏約４０度以上（たとえば、流体の沸点）であるときに熱放散デバイスにおいて流体再循環が生じる。しかし、流体再循環は、各実装形態、様々な流体および様々な冷却剤に関してそれぞれに異なる温度で開始する場合がある。
【００４６】
図７は、デバイス５００内に実装された熱放散デバイス４００の上面図を示す。図７に示すように、凝縮器４２０は、デバイス５００（たとえば、モバイルデバイス）の壁５１０内に実装され、蒸発器４１０はデバイス５００の内部に位置する。詳細には、凝縮器４２０はデバイス５００の壁５１０に埋め込まれる。蒸発器４１０は、発熱領域ならびに／あるいは集積デバイスおよび／またはＴＩＭを含む領域に結合されてもよい。デバイス５００はディスプレイ７０２を含む。ディスプレイ７０２は壁５２０の反対側に位置する。
【００４７】
図８は、デバイス５００内に実装された熱放散デバイス４００の側面図を示す。図８に示すように、凝縮器４２０は、デバイス５００（たとえば、モバイルデバイス）の壁５１０内に実装され、収集部４６０はデバイス５００の壁５２０内部に実装される。壁５２０は、スクリーンまたはディスプレイ（たとえば、ディスプレイ７０２）を含むデバイスの側面または壁の反対側に位置してもよい。蒸発器４１０は、デバイス５００の内部に位置する。詳細には、凝縮器４２０は、デバイス５００の壁５１０内に埋め込まれ、収集部４６０はデバイス５００の壁５２０内に埋め込まれる。蒸発器４１０は、発熱領域ならびに／あるいは集積デバイスおよび／またはＴＩＭを含む領域に結合されてもよい。
【００４８】
例示的な材料および流体
熱放散デバイス４００およびその構成要素はそれぞれに異なる材料を含んでもよい。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０および凝縮器４２０は、金属、銅、アルミニウム、窒化アルミニウム（セラミック）、および／またはそれらの組合せなどの熱伝導性材料を含んでもよい。
【００４９】
以下のＴａｂｌｅ  １（表１）は、熱放散デバイス４００または本開示で説明する任意の熱放散デバイスにおいて使用される場合がある材料についての例示的な材料およびそれらの対応する特性を示す。
【００５０】
【表１】
2019526928.tif 000003
【００５１】
特定の材料の特定の熱伝導率値は、特定の材料がどれだけうまくまたはどれだけ不十分に熱を伝導させるかを数量化したものである。各実装形態は、熱放散デバイス４００においてそれぞれに異なる流体を使用してもよい。以下のＴａｂｌｅ  ２（表２）は、例示的な流体およびそれらの対応する特性を示す。
【００５２】
【表２】
2019526928.tif 000004
【００５３】
いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は、上記に列挙した材料および／または流体のそれぞれに異なる組合せを使用してもよい。しかし、他の実装形態が、上記に列挙した材料および流体またはそれらの組合せとは異なる材料および流体またはそれらの組合せを使用してもよいことに留意されたい。
【００５４】
本開示における熱放散デバイスの材料および設計を使用すると、デバイスの発熱領域からの効果的で効率的な熱伝達または熱除去が可能になる。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０は、最大熱伝達係数が約３２．８ｋＷ／ｍ２ｋになるように構成されてもよい。いくつかの実装形態では、凝縮器４２０は、最大熱伝達係数が約９．２７ｋＷ／ｍ２ｋになるように構成されてもよい。しかし、各実装形態は、それぞれに異なる最大熱伝達係数を有してもよい。
【００５５】
いくつかの実装形態では、蒸発器４１０は、出口における限界熱流束が約２６．９Ｗ／ｃｍ２であってもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は、ヒートスプレッダ２０４よりも実質的に多い最大約１８ワットの熱を放散させる（モバイルデバイスでは定格が約３ワットである）ように構成されてもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は、寸法が約１３５ｍｍ（Ｌ：長さ）×６５ｍｍ（Ｗ：幅）×０．６ｍｍ（Ｈ：高さ）以下であるにもかかわらず上述の熱を放散させることが可能であってもよい。したがって、熱放散デバイス４００は、その寸法を考慮すれば、モバイルデバイスに実装されると、ヒートスプレッダ２０４よりもはるかに多くの熱を放散させる場合がある。
【００５６】
例示的な多相熱放散デバイス
熱放散デバイス４００は、様々な構成を有してもよい。図９は、２つの凝縮器を含む熱放散デバイス９００を示す。熱放散デバイス９００は、図４の熱放散デバイス４００に類似している。
【００５７】
熱放散デバイス９００は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０（たとえば、第１の凝縮器）と、凝縮器９２０（たとえば、第２の凝縮器、第２の凝縮器手段、凝縮のための第１の手段）と、蒸発部４５０と、蒸発部４５２と、収集部４６０と、収集部４６２と、収集部９６０と、流体４７０とを含む。いくつかの実装形態では、追加の凝縮器（たとえば、凝縮器９２０）は、熱放散デバイス９００のための改良された熱放散機能を実現し、したがって、デバイスおよびシステム全体の冷却能力を向上させる。
【００５８】
図１０は、熱放散デバイス９００をどのようにデバイス５００の内部に実装すればよいかの例を示す。デバイス５００（たとえば、モバイルデバイス）は、壁５１０（たとえば、第１の壁）と壁５２０（たとえば、第２の壁）とを含む。いくつかの実装形態では、壁５２０は、デバイス５００の後壁である。いくつかの実装形態では、壁５２０は、デバイス５００のディスプレイおよび／またはスクリーンの反対側に位置する。図面を明快にするために、デバイス５００については２つの壁（たとえば、壁５１０、壁５２０）が示されている。しかし、デバイス５００および／または本開示における他のデバイスは、これよりも多くの壁（たとえば、第１の壁、第２の壁、第３の壁、第４の壁、第５の壁、第６の壁）を含んでもよい。
【００５９】
図１０に示すように、蒸発部４５０および凝縮器４２０は壁５１０内に位置する。詳細には、蒸発部４５０および凝縮器４２０は壁５１０（たとえば、第１の壁）内に埋め込まれる。凝縮器９２０および収集部４６０は、壁５２０内に位置する。詳細には、凝縮器９２０および収集部４６０は壁５２０（たとえば、第２の壁）内に埋め込まれる。収集部９６０は、壁５１０と壁５２０の両方の中に位置する。いくつかの実装形態では、凝縮器９２０および収集部４６０は、スクリーンまたはディスプレイ（たとえば、ディスプレイ７０２）を含むデバイス５００の側面とは反対側の壁（たとえば、壁５２０）内に位置する。いくつかの実装形態では、第２の凝縮器（たとえば、凝縮器９２０）は、より高い熱伝達機能を実現し、凝縮器４２０（たとえば、第１の凝縮器）からの未凝縮流体（たとえば、蒸気）をよりうまく凝縮させるのを助ける。凝縮器９２０をデバイス５００の表面領域の近くに配置することによって、改良された熱伝達機能を実現することができる。
【００６０】
熱放散デバイス９００内の流体４７０の流れは、熱放散デバイス４００の場合と同様である。
【００６１】
熱放散デバイスの例示的な熱流
図１１は、熱放散デバイス内の流体の流体流を示す図である。より詳細には、図１１は、熱放散デバイス９００内部の流体流がどのように集積デバイスの効率的な熱放散を可能にするかを示す。熱放散デバイス９００は、ポンプまたは圧縮器の必要なしに流体を再循環させるのを可能にする冷却デバイスを構成する。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス９００内部の流体の再循環は重力によって助けられる。重力は、熱放散デバイス９００の熱放散機能を向上させるのを助け、熱放散デバイス９００が適切に機能するのを可能にする。熱放散デバイス９００は、いくつかの向き（たとえば、デバイスの水平方向、デバイスの垂直方向）においてより良好に動作するように設計されてもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス９００の最適な向きは、蒸発器４１０が凝縮器４２０および凝縮器９２０よりも低い位置に配置され、重力が、凝縮器４２０および凝縮器９２０からの流体が収集部４６０を通って蒸発器４１０の方へ流れるのを助ける向きである。
【００６２】
上述のように、収集部４６０は、少なくとも１つの角度付き部分４６５を含む。少なくとも１つの角度付き部分４６５は、非直交角度付き部分を含んでもよい。非直交角度付き部分は、凝縮後流体を重力の助けによって蒸発器４１０（たとえば、蒸発手段、蒸発のための手段）の方へ向けるように構成される。いくつかの実装形態では、収集部４６０は１つまたは複数の非直交角度付き部分を含んでもよい。非直交部分は様々な角度を含んでもよい。非直交部分は、熱放散デバイス９００の縁部に対する非直角角度付き部分（たとえば、壁）を含む部分（たとえば、壁）である。
【００６３】
図１１は、熱放散デバイス９００の収集部４６０内の流体４７０を示す。収集部４６０の少なくとも一部は、デバイス５００の壁５２０内に実装されてもよい。収集部４６０は、角度付き部分を有し、それによって、流体４７０（液体形態である）は（たとえば、重力に起因して）収集部４６２および蒸発器４１０の方へ流れる。収集部４６０と収集部４６２が１つの収集部と見なされてもよいことに留意されたい。蒸発器４１０は、発熱領域（たとえば、ＴＩＭおよび／または集積デバイスを備える領域）によって加熱される。
【００６４】
流体４７０は、蒸発器４１０に流入し蒸発器４１０内を通って移動するときに、蒸発器４１０を通過させられる熱源（たとえば、集積デバイス）からの熱に起因して蒸発中流体６１０になる。蒸発器４１０は、蒸発器４１０に入る流体と蒸発器４１０から出る流体との間の圧力降下が約０．００４９バール以下になるように構成される。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０における圧力降下は、０．００４９バールよりも低くなる必要があり、その場合、流体は蒸発器４１０を通過することを妨げられず、したがって、熱放散デバイス９００内の流体の再循環が妨げられることがない。各実装形態が特性を有してもよい。
【００６５】
蒸発中流体６１０は、蒸発器４１０から出た後、蒸発部４５２および蒸発部４５０を通って凝縮器４２０の方へ移動する蒸発後流体６２０になる。蒸発部４５０と蒸発部４５２が１つの蒸発部と見なされてもよいことに留意されたい。蒸発後流体６２０は、気相の流体と液相のいくらかの流体とを含んでもよい。凝縮器９２０（たとえば、第２の凝縮器）は、凝縮器４２０（たとえば、第１の凝縮器）からの凝縮中流体６３０（蒸気部分）を流体４７０（たとえば、凝縮後流体）として凝縮させるのを助ける。
【００６６】
蒸発後流体６２０は、（デバイスの壁５１０内に位置してもよい）凝縮器４２０に進入し凝縮器４２０内を通って流れるときに凝縮中流体６３０になる。このプロセスは、蒸発後流体６２０から凝縮器４２０を介して熱を奪う。凝縮器４２０からの熱は次いで、熱放散デバイス９００から逃げる。
【００６７】
いくつかの実装形態では、凝縮器４２０は、凝縮器４２０に入る流体と凝縮器４２０から出る流体との間の圧力降下が約０．０００２バール以下になるように構成される。いくつかの実装形態では、凝縮器４２０における圧力降下は、０．０００２バールよりも低くなる必要があり、その場合、流体は凝縮器４２０を通過することを妨げられず、したがって、熱放散デバイス９００内の流体の再循環が妨げられることがない。各実装形態が特性を有してもよい。
【００６８】
凝縮中流体６３０は、凝縮器４２０から出た後、（デバイス５００の壁５１０および／または壁５２０内に位置してもよい）収集部９６０内を通り、かつ（壁５２０内に位置してもよい）凝縮器９２０内を通って移動する。このプロセスはまた、凝縮中流体１１３０から凝縮器９２０を介して熱を奪う。凝縮器９２０からの熱は次いで、熱放散デバイス９００から逃げる。
【００６９】
凝縮中流体１１３０は、凝縮器９２０から出た後、液相の流体４７０として（デバイス５００の壁５２０内に位置してもよい）収集部４６０に戻り、このサイクルが繰り返される（たとえば、流体が再循環する）。凝縮器（たとえば、凝縮器４２０、９２０）の全体的なサイズが大きければ大きいほど、熱放散デバイス１２００の冷却能力が向上する。
【００７０】
図１１は、熱放散デバイス９００が、流体の再循環を使用して、流体を移動させるためのポンプまたは圧縮器の必要なしにどのように熱の放散および冷却を実現するかを示す。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス９００の様々な設計および／または構成要素を使用することによって熱放散デバイス９００内の流体再循環が可能である。熱放散デバイス９００は、いくつかの向き（たとえば、デバイスの水平方向、デバイスの垂直方向）においてより良好に動作するように設計されてもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス９００の最適な向きは、蒸発器４１０が凝縮器４２０および凝縮器９２０よりも低い位置に配置され、重力が、凝縮器４２０および凝縮器９２０からの流体が収集部４６０および収集部９６０を通って蒸発器４１０の方へ流れるのを助ける向きである。
【００７１】
例示的な多相熱放散デバイス
図１２は、２つの凝縮器と収集部における２つの角度付き部分とを含む熱放散デバイス１２００を示す。熱放散デバイス１２００は、図９の熱放散デバイス９００に類似している。
【００７２】
熱放散デバイス１２００は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、凝縮器９２０と、蒸発部４５０と、蒸発部４５２と、収集部１２６０と、収集部４６２と、収集部９６０と、流体４７０とを含む。いくつかの実装形態では、追加の凝縮器（たとえば、凝縮器９２０）は、図１２の熱放散デバイス１２００のための改良された熱放散機能を実現する。さらに、収集部１２６０は、収集部４６２および蒸発器４１０に向かう流体の流れを促進する２つの角度付き部分（たとえば、第１の角度付き部分４６５、第２の角度付き部分１２６５）を含む。第１の角度付き部分４６５は第１の非直交角度付き部分を含み、第２の角度付き部分１２６５は第２の非直交角度付き部分を含む。
【００７３】
図１３は、熱放散デバイス１２００をどのようにデバイス１３００の内部に実装すればよいかの例を示す。デバイス１３００（たとえば、モバイルデバイス）は、壁５１０（たとえば、第１の壁）と壁５２０（たとえば、第２の壁）とを含む。いくつかの実装形態では、壁５２０は、図１３におけるデバイス１３００の後壁である。いくつかの実装形態では、壁５２０は、デバイス１３００のディスプレイおよび／またはスクリーンの反対側に位置する。図面を明快にするために、デバイス１３００については２つの壁が示されている。しかし、デバイス１３００および／または本開示における他のデバイスは、これよりも多くの壁（たとえば、第１の壁、第２の壁、第３の壁、第４の壁、第５の壁、第６の壁）を含んでもよい。
【００７４】
図１３に示すように、蒸発部４５０および凝縮器４２０は壁５１０内に位置する。詳細には、蒸発部４５０および凝縮器４２０は壁５１０（たとえば、第１の壁）内に埋め込まれる。凝縮器９２０および収集部１２６０は、壁５２０内に位置する。詳細には、凝縮器９２０および収集部１２６０は壁５２０（たとえば、第２の壁）内に埋め込まれる。収集部９６０は、壁５１０と壁５２０の両方の中に位置する。いくつかの実装形態では、凝縮器９２０および収集部１２６０は、スクリーンまたはディスプレイを含むデバイス１３００の側面とは反対側の壁（たとえば、壁５２０）内に位置する。いくつかの実装形態では、第２の凝縮器（たとえば、凝縮器９２０）は、より高い熱伝達機能を実現する。凝縮器９２０をデバイス１３００の表面領域の近くに配置することによって、改良された熱伝達機能を実現することができる。
【００７５】
熱放散デバイス１２００内の流体４７０の流れは、熱放散デバイス９００の場合と同様である。
【００７６】
熱放散デバイスの例示的な熱流
図１４は、熱放散デバイス内の流体の流体流を示す図である。より詳細には、図１４は、熱放散デバイス１２００内部の流体流がどのように集積デバイスの効率的な熱放散を可能にするかを示す。熱放散デバイス１２００は、ポンプまたは圧縮器の必要なしに流体を再循環させるのを可能にする冷却デバイスを構成する。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス１２００内部の流体の再循環は重力によって助けられる。上述のように、重力は、熱放散デバイス１２００の熱放散機能を向上させるのを助ける。
【００７７】
図１４は、熱放散デバイス１２００の収集部１２６０内の流体４７０を示す。流体４７０は、図１１において熱放散デバイス１２００に関して説明したのと同様に熱放散デバイス１２００内を流れてもよい。収集部１２６０の少なくとも一部は、デバイス５００の壁５２０内に実装されてもよい。収集部１２６０は角度付き部分（たとえば、第１の角度付き部分４６５、第２の角度付き部分１２６５）を有し、それによって、流体４７０（液体形態である）は（たとえば、重力に起因して）収集部４６２および蒸発器４１０の方へ流れる。収集部１２６０と収集部４６２が１つの収集部と見なされてもよいことに留意されたい。蒸発器４１０は、発熱領域（たとえば、ＴＩＭ、集積デバイス）によって加熱される。
【００７８】
流体４７０は、蒸発器４１０に流入し蒸発器４１０内を通って移動するときに、蒸発器４１０を通過させられる熱源（たとえば、集積デバイス）からの熱に起因して図１４において蒸発中流体６１０になる。蒸発器４１０は、蒸発器４１０に入る流体と蒸発器４１０から出る流体との間の圧力降下が約０．００４９バール以下になるように構成される。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０における圧力降下は、０．００４９バールよりも低くなる必要があり、その場合、流体は蒸発器４１０を通過することを妨げられず、したがって、熱放散デバイス１２００内の流体の再循環が妨げられることがない。各実装形態が、それぞれに異なる値を有してもよい。
【００７９】
図１４における蒸発中流体６１０は、蒸発器４１０から出た後、蒸発部４５２および蒸発部４５０を通って凝縮器４２０の方へ移動する蒸発後流体６２０になる。蒸発部４５０と蒸発部４５２が１つの蒸発部と見なされてもよいことに留意されたい。蒸発後流体６２０は、気相の流体と液相のいくらかの流体とを含んでもよい。
【００８０】
蒸発後流体６２０は、（デバイスの壁５１０内に位置してもよい）凝縮器４２０に進入し凝縮器４２０内を通って流れるときに凝縮中流体６３０になる。このプロセスは、蒸発後流体６２０から凝縮器４２０を介して熱を奪う。凝縮器４２０からの熱は次いで、熱放散デバイス１２００から逃げる。
【００８１】
いくつかの実装形態では、凝縮器４２０は、蒸発器４２０に入る流体と蒸発器４２０から出る流体との間の圧力降下が約０．０００２バール以下になるように構成される。いくつかの実装形態では、凝縮器４２０における圧力降下は、０．０００２バールよりも低くなる必要があり、その場合、流体は凝縮器４２０を通過することを妨げられず、したがって、熱放散デバイス１２００内の流体の再循環が妨げられることがない。各実装形態が、それぞれに異なる値を有してもよい。
【００８２】
凝縮中流体６３０は、凝縮器４２０から出た後、（デバイス５００の壁５１０および／または壁５２０内に位置してもよい）収集部９６０内を通り、かつ（壁５２０内に位置してもよい）凝縮器９２０内を通って移動する。このプロセスはまた、蒸発中流体１１３０から凝縮器９２０を介して熱を奪う。凝縮器９２０からの熱は次いで、熱放散デバイス１２００から逃げる。凝縮器９２０は、凝縮器４２０からの凝縮中流体６３０（蒸気部分）を流体４７０として凝縮させるのを助ける。
【００８３】
凝縮中流体１１３０は、凝縮器９２０から出た後、液相の流体４７０として（デバイス５００の壁５２０内に位置してもよい）収集部１２６０に戻り、このサイクルが繰り返される（たとえば、流体が再循環する）。
【００８４】
図１４は、熱放散デバイス１２００が、流体の再循環を使用して、流体を移動させるためのポンプまたは圧縮器の必要なしにどのように熱の放散および冷却を実現するかを示す。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス１２００の様々な設計および／または構成要素を使用することによって熱放散デバイス１２００内の流体再循環が可能である。さらに、収集部１２６０の角度付き部分（たとえば、４６５、１２６５）は、流体を重力によって蒸発器４１０に戻すのを助ける。
【００８５】
例示的な熱放散デバイス
図１５〜図１８は、それぞれに異なる構成を有する様々な熱放散デバイスの側面図を示す。図１５〜図１８に示す熱放散デバイス（たとえば、１５００〜１８００）は、本開示において説明する熱放散デバイス（たとえば、４００、９００、１２００）のより詳細な例であってもよい。いくつかの事例では、熱放散デバイスの構成要素において、他の構成要素を不明瞭にしないように示されていない構成要素もある。
【００８６】
図１５は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０とを含む熱放散デバイス１５００を示す。図１５に示すように、蒸発器４１０は、熱伝導性要素内にチャネル１５１０（たとえば、蒸発器チャネル）を含む。チャネル１５１０は、流体（たとえば、流体４７０）が流通するのを可能にする。チャネル１５１０は、蒸発器４１０の上部上に形成される。チャネル１５１０は、シェル１５４０によって画定されてもよい。
【００８７】
凝縮器４２０は、熱伝導性要素内にチャネル１５２０（たとえば、凝縮器チャネル）を含む。チャネル１５２０は、流体（たとえば、蒸発後流体６２０）が流通するのを可能にする。チャネル１５２０は、凝縮器４２０の下部上に形成される。チャネル１５２０は、シェル１５４０によって画定されてもよい。
【００８８】
図１６は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０とを含む熱放散デバイス１６００を示す。図１６に示すように、蒸発器４１０は、熱伝導性要素内にチャネル１５１０（たとえば、蒸発器チャネル）を含む。チャネル１５１０は、流体（たとえば、流体４７０）が流通するのを可能にする。チャネル１５１０は、蒸発器４１０の下部上に形成される。チャネル１５１０は、シェル１５４０によって画定されてもよい。
【００８９】
凝縮器４２０は、熱伝導性要素内にチャネル１５２０（たとえば、凝縮器チャネル）を含む。チャネル１５２０は、流体（たとえば、蒸発後流体６２０）が流通するのを可能にする。チャネル１５２０は、凝縮器４２０の下部上に形成される。チャネル１５２０は、シェル１５４０によって画定されてもよい。
【００９０】
図１７は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０とを含む熱放散デバイス１７００を示す。図１７に示すように、蒸発器４１０は、熱伝導性要素内にチャネル１５１０（たとえば、蒸発器チャネル）を含む。チャネル１５１０は、流体（たとえば、流体４７０）が流通するのを可能にする。チャネル１５１０は、蒸発器４１０の上部上に形成される。チャネル１５１０は、シェル１５４０によって画定されてもよい。
【００９１】
凝縮器４２０は、熱伝導性要素内にチャネル１５２０（たとえば、凝縮器チャネル）を含む。チャネル１５２０は、流体（たとえば、蒸発後流体６２０）が流通するのを可能にする。チャネル１５２０は、凝縮器４２０の上部上に形成される。チャネル１５２０は、シェル１５４０によって画定されてもよい。
【００９２】
図１８は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０とを含む熱放散デバイス１８００を示す。図１８に示すように、蒸発器４１０は、熱伝導性要素内にチャネル１５１０（たとえば、蒸発器チャネル）を含む。チャネル１５１０は、流体（たとえば、流体４７０）が流通するのを可能にする。チャネル１５１０は、蒸発器４１０の下部上に形成される。チャネル１５１０は、シェル１５４０によって画定されてもよい。
【００９３】
凝縮器４２０は、熱伝導性要素内にチャネル１５２０（たとえば、凝縮器チャネル）を含む。チャネル１５２０は、流体（たとえば、蒸発後流体６２０）が流通するのを可能にする。チャネル１５２０は、凝縮器４２０の上部上に形成される。チャネル１５２０は、シェル１５４０によって画定されてもよい。
【００９４】
シェル１５４０は、蒸発器４１０、凝縮器４２０、収集部４６０、収集部９６０、収集部１２６０、収集部４６２、蒸発部４５０、および／または蒸発部４５２と同じ材料で作られてもよい。
【００９５】
蒸発器または凝縮器として構成された例示的な熱伝導性要素
図１９は、熱放散デバイス内の蒸発器（たとえば、蒸発器４１０）として動作するように構成することができる熱伝導性要素１９００を示す。図２０は、熱放散デバイス内の凝縮器（たとえば、凝縮器４２０、凝縮器９２０）として動作するように構成することができる熱伝導性要素２０００を示す。
【００９６】
熱伝導性要素１９００は、上記でＴａｂｌｅ  １（表１）および／または本開示の他の部分において説明した材料のいずれかによって作られてもよい。熱伝導性要素１９００は、長さ（Ｌ）と、幅（Ｗ）と、高さ（Ｈ）とを含む。熱伝導性要素１９００は、熱伝導性要素１９００の長さに沿って延びる複数のチャネル１９１０を含む。複数のチャネル１９１０からの１つまたは複数のチャネルは幅（Ｃｗ）および深さ（ＣＤ）を有してもよい。複数のチャネル１９１０からの２つ以上のチャネルは間隔（Ｓ）によって分離されてもよい。
【００９７】
いくつかの実装形態において、熱伝導性要素１９００は、蒸発器（たとえば蒸発器４１０）として構成されるときには、寸法が約２０ｍｍ（Ｌ）×１５ｍｍ（Ｗ）×４５０ミクロン（μｍ）（Ｈ）であってもよい。いくつかの実装形態では、熱伝導性要素１９００のチャネル１９１０は、熱伝導性要素１９００が蒸発器として構成されるときには約３００ミクロン（μｍ）（Ｃｗ）×２５０ミクロン（μｍ）（ＣＤ）であってもよい。いくつかの実装形態では、チャネルの寸法は、熱伝導性要素１９００（たとえば、蒸発器）における圧力降下が約０．００４９バール以下になるように選択される。
【００９８】
いくつかの実装形態において、熱伝導性要素２０００は、凝縮器（たとえば凝縮器４２０）として構成されるときには、寸法が約２０ｍｍ（Ｌ）×１２０ｍｍ（Ｗ）×４５０ミクロン（μｍ）（Ｈ）であってもよい。いくつかの実装形態では、熱伝導性要素２０００のチャネル２０１０は、熱伝導性要素２０００が凝縮器として構成されるときには約３００ミクロン（μｍ）（Ｃｗ）×３００ミクロン（μｍ）（ＣＤ）であってもよい。いくつかの実装形態では、チャネルの寸法は、熱伝導性要素２０００（たとえば、凝縮器）における圧力降下が約０．０００２バール以下になるように選択される。
【００９９】
上記の寸法は例示的な寸法である。各実装形態がそれぞれに異なる寸法を使用してもよい。
【０１００】
熱伝導性要素を製作するための例示的なシーケンス
図２１（図２１Ａ〜図２１Ｂを含む）は、熱放散デバイス内の蒸発器（たとえば、蒸発器４１０）または凝縮器（たとえば、凝縮器４２０、凝縮器９２０）として構成することができる熱伝導性要素を製作するための例示的なシーケンスを示す。図２１のシーケンスを使用して熱伝導性要素１９００または熱伝導性要素２０００を製作することができる。説明を簡略化するために、図２１のシーケンスを使用して熱伝導性要素２０００の製作について説明する。
【０１０１】
図２１Ａの段階１は、（たとえば、供給者によって）供給された熱伝導性要素２０００または製作された熱伝導性要素２０００を示す。各実施態様では、熱伝導性要素２０００にそれぞれに異なる材料を使用してもよい。熱伝導性要素２０００用の材料の例はＴａｂｌｅ  １（表１）に記載されている。
【０１０２】
段階２は、熱伝導性要素２０００内に形成された第１の複数のチャネル２０１０ａを示す。第１の複数のチャネル２０１０ａは、プラウイングプロセスまたはマイクロ接合プロセスによって形成されたマイクロチャネルであってもよい。いくつかの実装形態では、そのようなプロセスを使用して幅が約３００ミクロン（μｍ）で奥行きが約２５０ミクロン（μｍ）であるチャネルを形成することができる。しかしながら、各実装形態では、それぞれに異なる材料を使用してもよい。
【０１０３】
図２１Ｂの段階３は、熱伝導性要素２０００内に形成された第２の複数のチャネル２０１０ｂを示す。第２の複数のチャネル２０１０ｂは、上記で段階２において説明したようにプラウイングプロセスまたはマイクロ接合プロセスによって形成されたマイクロチャネルであってもよい。
【０１０４】
段階４は、カバー２１００が第１の複数のチャネル２０１０ａおよび第２の複数のチャネル２０１０ｂを覆うように場合によっては熱伝導性要素２０００に結合されるカバー２１００を示す。接着プロセスまたは溶接プロセスを使用してカバー２１００を熱伝導性要素２０００に結合してもよい。いくつかの実装形態では、カバー２１００は省略可能であってもよい。いくつかの実装形態では、カバー２１００、熱伝導性要素２０００、第１の複数のチャネル２０１０ａ、および第２の複数のチャネル２０１０ｂは、熱伝導性要素用の蒸発器（たとえば、蒸発器４１０）または凝縮器（たとえば、凝縮器４２０）として動作するように構成されてもよい。
【０１０５】
カバー２１００が省略可能であるのは、いくつかの実装形態では、シェル（たとえば、シェル１５４０）が熱伝導性要素（たとえば、１９００、２０００）用のカバーとして働く場合があるからである。
【０１０６】
熱放散デバイスを製作するための例示的な方法
図２２は、熱放散デバイスを製作しデバイス（たとえば、モバイルデバイス）に結合するための例示的な方法２２００のフローチャートを示す。図２２の方法は、本開示において説明する熱放散デバイスのいずれかを製作するために使用されてもよい。この方法の順序が変更されおよび／または修正されてもよいことに留意されてもよい。いくつかの実装形態では、構成要素のいくつかが同時に形成されてもよい。
【０１０７】
図２２に示すように、この方法では、（２２０５において）蒸発器（たとえば蒸発器４１０）を形成する。蒸発器を形成する例が図２１Ａ〜図２１Ｂに示されている。
【０１０８】
この方法では、（２２１０において）凝縮器（たとえば凝縮器４２０）を形成する。蒸発器を形成する例が図２１Ａ〜図２１Ｂに示されている。
【０１０９】
この方法では任意に（２２１５において）別の凝縮器（たとえば、凝縮器９２０）を形成する。この追加の凝縮器は、特別な凝縮機能のために必要になる場合があるより高い冷却能を実現するように形成されてもよい。凝縮器を形成する例が図２１Ａ〜図２１Ｂに示されている。
【０１１０】
この方法では、（２２２０において）少なくとも１つの蒸発部（たとえば、蒸発部４５０、蒸発部４５２）を形成する。
【０１１１】
この方法では、（２２２５において）少なくとも１つの収集部（たとえば、収集部４６０、収集部４６２）を形成する。
【０１１２】
この方法では（２２３０において）、蒸発器、蒸発部、凝縮器、および収集部を結合して熱放散デバイスを形成する。各実装形態は、それぞれに異なるプロセスを使用して蒸発器、蒸発部、凝縮器、および収集部を結合してもよい。いくつかの実装形態では、接着材料を使用して様々な構成要素を結合してもよい。いくつかの実装形態では、溶接プロセスを使用して様々な構成要素を結合してもよい。
【０１１３】
この方法では（２２３５において）、デバイス（たとえば、モバイルデバイス）の１つまたは複数の壁内に１つまたは複数の凝縮器を埋め込む。いくつかの実装形態では、第１の凝縮器（たとえば、凝縮器４２０）がデバイスの第１の壁（たとえば、壁５１０）内に埋め込まれ、第２の凝縮器（たとえば、凝縮器９２０）がデバイスの第２の壁（たとえば、壁５２０）内に埋め込まれる。第２の凝縮器は、特別な凝縮を必要とするより高い冷却能のために使用される場合がある。
【０１１４】
この方法では、（２２４０において）熱放散デバイス内に流体（たとえば、流体４７０）を供給する。いくつかの実装形態では、流体は小さいキャビティを通して熱放散デバイス内に供給され、その後小さいキャビティは密封される。キャビティは、収集部および／または蒸発部に形成されてもよい。しかし、キャビティは熱放散デバイスの他の部分に形成されてもよい。
【０１１５】
この方法では、（２２４５において）熱放散デバイスをデバイス（たとえば、モバイルデバイス）内の集積デバイス（たとえば、チップ、ダイ、パッケージ）に結合する。いくつかの実装形態では、熱放散デバイスは、熱界面材料（ＴＩＭ）を介して集積デバイスに結合される。いくつかの実装形態では、熱放散デバイスは、デバイスの発熱領域に結合される。
【０１１６】
例示的な熱放散デバイス
いくつかの実装形態では、熱放散デバイス内部の流体は加熱され非常に高い圧力を有する。高圧は、熱放散デバイスに亀裂および／または破断を生じさせることがあるので、問題となり、非常に危険である場合がある。したがって、熱放散デバイスが非常に高い内圧（たとえば、１６ＰＳＩ）に耐えることができることが重要である。この高圧値は使用される様々な流体（たとえば、冷媒）に基づいてばらつく。
【０１１７】
図２３は、高い内圧に耐えることができる熱放散デバイス２３００の一例を示す。熱放散デバイス２３００は、熱放散デバイスに対する構造的支持を可能にするように構成された構成要素および／または構造を含む。熱放散デバイス２３００は、（図６に示す）熱放散デバイス４００と同様であり、したがって、熱放散デバイス４００と同様の構成要素を含む。熱放散デバイス２３００はまた、１つまたは複数の蒸発部壁２３２０と、１つまたは複数の収集部壁２３１０とを含む。熱放散デバイス２３００は、熱放散デバイス４００と同様に動作するが、より高い内圧で動作することができる。熱放散デバイス２３００は、さらなる構造的支持を可能にする複数のリブ（図示せず）を含んでもよい。
【０１１８】
１つもしくは複数の蒸発部壁２３２０および／または１つもしくは複数の収集部壁２３１０は、さらなる結合を可能にし、したがって、高い内圧に耐えるためのさらなる構造的支持を実現するように構成される。いくつかの実装形態では、１つもしくは複数の蒸発部壁２３２０および／または１つもしくは複数の収集部壁２３１０は、熱放散デバイス２３００内部の約１６ＰＳＩの内圧に耐えることができる熱放散デバイス２３００を形成するのを助ける。
【０１１９】
図２３は、蒸発部壁２３２０が蒸発部４５０および／または蒸発部４５２を細分し、収集部壁２３１０が収集部４６０および／または収集部４６２を細分することも示す。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２３００内部の流体の流れは熱放散デバイス４００内部の流体の流れと同様である。熱放散デバイス２３００は、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに流体を再循環させることによって熱放散を可能にする冷却デバイスであってもよい。
【０１２０】
図２３は、熱放散デバイス２３００の収集部４６０内の流体４７０を示す。収集部４６０は収集部壁２３１０を含む。収集部４６０は、角度付き部分（たとえば、４６５）を有し、それによって、流体４７０（液体形態である）は（たとえば、重力に起因して）蒸発器４１０の方へ流れる。蒸発器４１０は、発熱領域（たとえば、ＴＩＭおよび／または集積デバイスを備える領域）によって加熱される。
【０１２１】
流体４７０は、蒸発器４１０に流入し蒸発器４１０内を通って移動するときに、蒸発器４１０からの熱に起因して蒸発中流体６１０になる。蒸発中流体６１０は、蒸発器４１０から出た後、蒸発部４５２および蒸発部４５０を通って（たとえば、蒸発部壁２３２０に沿って）凝縮器４２０の方へ移動する蒸発後流体６２０（たとえば、蒸気流体）になる。蒸発後流体６２０は、気相の流体と液相のいくらかの流体とを含んでもよい。
【０１２２】
蒸発後流体６２０（たとえば、蒸気流体）は、凝縮器４２０に進入し凝縮器４２０内を通って流れるときに凝縮中流体１０３０になる。このプロセスは、熱を蒸発後流体６２０から奪い、凝縮器４２０内に伝達する。凝縮器４２０からの熱は熱放散デバイス２３００から逃げる。凝縮中流体６３０は、凝縮器４２０から出た後、液相の流体４７０（たとえば、凝縮後流体）として（たとえば、収集部壁２３１０に沿って）収集部４６０に（たとえば、重力を介して）戻り、このサイクルが繰り返される。
【０１２３】
いくつかの実装形態では、蒸発器４１０が外部熱源または発熱領域によって加熱される限り、流体４７０は、上述のように熱放散デバイス２３００内を循環する。
【０１２４】
いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２３００は、蒸発器４１０が凝縮器４２０よりも低い位置に配置され、（たとえば、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに）流体４７０を収集部４６２および蒸発器４１０の方へ引き込む重力を利用するように熱放散デバイス２３００が配置されるときに最適に動作する。上述のように、重力によって、凝縮後流体を収集部に戻す力が生成される場合がある。
【０１２５】
各実装形態が、熱放散デバイスにそれぞれに異なる形状、設計、および／または構成を付与する場合があることに留意されたい。たとえば、蒸発器４１０は１つまたは複数の蒸発器を含んでもよい。同様に、凝縮器４２０は１つまたは複数の凝縮器を含んでもよい。
【０１２６】
図２４は、高い内圧に耐えることができる熱放散デバイス２４００の一例を示す。熱放散デバイス２４００は、熱放散デバイスに対する構造的支持を可能にするように構成された構成要素および／または構造を含む。熱放散デバイス２４００は、（図１２に示す）熱放散デバイス１２００と同様であり、したがって、熱放散デバイス１２００と同様の構成要素を含む。熱放散デバイス２４００はまた、１つまたは複数の収集部壁２４１０および２４２０を含む。熱放散デバイス２４００は、熱放散デバイス１２００と同様に動作するが、より高い内圧で動作することができる。熱放散デバイス２４００はまた、構造的支持を可能にする複数のリブ（図示せず）を含んでもよい。熱放散デバイス２４００はまた、構造的支持のための１つまたは複数の蒸発部壁（図示せず）を含んでもよい。１つまたは複数の蒸発部壁は、図２３の１つまたは複数の蒸発部壁２３２０と同様であってもよい。
【０１２７】
１つまたは複数の収集部壁２４１０および２４２０は、さらなる結合を可能にし、したがって、高い内圧に耐えるためのさらなる構造的支持を実現するように構成される。いくつかの実装形態では、１つまたは複数の収集部壁２４１０および２４２０は、熱放散デバイス２４００内部の約１６ＰＳＩの内圧に耐えることができる熱放散デバイス２４００を形成するのを助ける。
【０１２８】
図２４は、収集部壁２４１０が収集部４６０および／または収集部４６２を細分することも示す。同様に、蒸発部壁は、図２３において説明したのと同様に、蒸発部４５０および／または蒸発部４５２を細分する。
【０１２９】
いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２４００内部の流体の流れは熱放散デバイス１２００内部の流体の流れと同様である。熱放散デバイス２４００は、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに流体を再循環させることによって熱放散を可能にする冷却デバイスであってもよい。
【０１３０】
例示的な電子デバイス
図２５は、上述の熱放散デバイス、集積デバイス、半導体デバイス、集積回路、ダイ、インターポーザ、パッケージ、またはパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）のいずれかと統合されることがある様々な電子デバイスを示す。たとえば、モバイル電話デバイス２５０２、ラップトップコンピュータデバイス２５０４、固定ロケーション端末デバイス２５０６、装着型デバイス２５０８が、本明細書で説明するような集積デバイス２５００を含んでよい。集積デバイス２５００は、たとえば、本明細書で説明する集積回路、ダイ、集積デバイス、集積デバイスパッケージ、集積回路デバイス、デバイスパッケージ、集積回路（ＩＣ）パッケージ、パッケージオンパッケージデバイスのいずれかであってよい。図２５に示すデバイス２５０２、２５０４、２５０６、２５０８は、例にすぎない。他の電子デバイスも、限定はしないが、モバイルデバイス、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、携帯情報端末などのポータブルデータユニット、全地球測位システム（ＧＰＳ）対応デバイス、ナビゲーションデバイス、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、メーター読取り機器などの固定ロケーションデータユニット、通信デバイス、スマートフォン、タブレットコンピュータ、コンピュータ、装着型デバイス（たとえば、時計、眼鏡）、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、サーバ、ルータ、自動車車両（たとえば、自律車両）に実装された電子デバイス、またはデータもしくはコンピュータ命令を記憶しもしくは取り出す任意の他のデバイス、またはそれらの任意の組合せを含むデバイス（たとえば、電子デバイス）のグループを含む、集積デバイス２５００を特徴として備えてもよい。
【０１３１】
図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９、図２０、図２１Ａ〜図２１Ｂ、図２２、図２３、図２４および／または図２５に示す構成要素、プロセス、特徴、および／または機能のうちの１つまたは複数は、単一の構成要素、プロセス、特徴、または機能に再構成および／または結合されてもよいし、いくつかの構成要素、プロセス、または機能で具現化されてもよい。本開示から逸脱することなく、追加の要素、構成要素、プロセス、および／または機能がさらに追加されてもよい。本開示における図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９、図２０、図２１Ａ〜図２１Ｂ、図２２、図２３、図２４および／または図２５と、それに対応する説明とは、ダイおよび／またはＩＣに限定されないことにも留意されたい。いくつかの実装態様では、図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９、図２０、図２１Ａ〜図２１Ｂ、図２２、図２３、図２４および／または図２５と、それに対応する説明とは、集積デバイスの製造、作製、提供、および／または生産のために用いられてもよい。いくつかの実装形態では、デバイスは、ダイ、集積デバイス、ダイパッケージ、集積回路（ＩＣ）、デバイスパッケージ、集積回路（ＩＣ）パッケージ、ウエハ、半導体デバイス、パッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）デバイス、および／またはインターポーザを含んでもよい。
【０１３２】
「例示的」という語は、本明細書では「例、事例、または例示としての働きをすること」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」として説明されている任意の実施形態または態様は、必ずしも本開示の他の態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。同様に、「態様」という用語は、本開示のすべての態様が、説明した特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。「結合される」という用語は、２つの物体間の直接的または間接的な結合を指すために本明細書において使用される。たとえば、物体Ａが物体Ｂに物理的に接触し、物体Ｂが物体Ｃに接触する場合、物体ＡとＣはやはり、直接的に物理的に互いに接触しない場合であっても、互いに結合されると見なされることがある。
【０１３３】
また、本明細書に含まれる様々な開示が、フローチャート、流れ図、構造図、またはブロック図として示されるプロセスとして説明される場合があることに留意されたい。フローチャートは動作を逐次プロセスとして説明することがあるが、動作の多くは並行してまたは同時に実行することができる。加えて、動作の順序は並べ替えられてよい。プロセスは、その動作が完了するときに終了される。
【０１３４】
本明細書で説明した本開示の様々な特徴は、本開示から逸脱することなく様々なシステムにおいて実施することができる。本開示の上記の態様が例にすぎず、本開示を限定するものとして解釈すべきでないことに留意されたい。本開示の態様の説明は、例示的であることを意図しており、特許請求の範囲を限定することを意図していない。したがって、本教示は、他のタイプの装置に容易に適用することができ、多くの代替、修正、および変形が当業者には明らかであろう。
【符号の説明】
【０１３５】
１０２  ディスプレイ
２００  裏面
２０４  ヒートスプレッダ
３００  前面
３０２  底面
３０４  上面
３０６  プリント回路板（ＰＣＢ）
４００  熱放散デバイス
４１０  蒸発器
４２０  凝縮器
４５０  蒸発部
４５２  蒸発部
４６０  収集部
４６２  収集部
４６５  角度付き部分
４７０  流体
４８０  熱界面材料（ＴＩＭ）
４９０  集積デバイス
５００  デバイス
５１０  壁
５２０  壁
６１０  蒸発中流体
６２０  蒸発後流体
６３０  凝縮中流体
７０２  ディスプレイ
９００  熱放散デバイス
９２０  凝縮器
９６０  収集部
１１３０  凝縮中流体
１２００  熱放散デバイス
１２６０  収集部
１２６５  第２の角度付き部分
１３００  デバイス
１５００  熱放散デバイス
１５１０、１５２０  チャネル
１６００  熱放散デバイス
１７００  熱放散デバイス
１８００  熱放散デバイス
１９００、２０００  熱伝導性要素
１９１０、２０１０、２０１０ａ、２０１０ｂ  チャネル
２１００  カバー
２３００  熱放散デバイス
２３１０  収集部壁
２３２０  蒸発部壁
２４００  熱放散デバイス
２４１０、２４２０  収集部壁
２５００  集積デバイス
２５０２  モバイル電話デバイス
２５０４  ラップトップコンピュータデバイス
２５０６  固定ロケーション端末デバイス
２５０８  装着型デバイス
【図１】
2019526928.tif 000005
【図２】
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【図３】
2019526928.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019526928.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2019526928.tif 000020
【図１７】
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【図１８】
2019526928.tif 000022
【図１９】
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【図２０】
2019526928.tif 000024
【図２１Ａ】
2019526928.tif 000025
【図２１Ｂ】
2019526928.tif 000026
【図２２】
2019526928.tif 000027
【図２３】
2019526928.tif 000028
【図２４】
2019526928.tif 000029
【図２５】
2019526928.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月13日(2019.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスであって、
集積デバイスを備える領域と、
前記集積デバイスを備える前記領域に結合された熱放散デバイスであって、前記デバイスの少なくとも第１の壁内に実装され、前記領域から熱を放散させるように構成された熱放散デバイスとを備え、前記熱放散デバイスは、
流体と、
前記流体を蒸発させるように構成された蒸発器と、
前記流体を凝縮させるように構成された第１の凝縮器であって、前記デバイスの前記第１の壁内に位置する第１の凝縮器と、
前記蒸発器および前記第１の凝縮器に結合された蒸発部であって、蒸発後流体を前記蒸発器から前記第１の凝縮器に流すように構成された蒸発部と、
前記第１の凝縮器および前記蒸発器に結合された収集部であって、凝縮後流体を前記第１の凝縮器から前記蒸発器に流すように構成され、前記デバイスの少なくとも別の壁内に位置する収集部とを備えるデバイス。
【請求項２】
前記熱放散デバイスは、前記流体を凝縮させるように構成された第２の凝縮器をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第２の凝縮器は、前記デバイスの第２の壁内に位置する、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記収集部は、少なくとも１つの非直交角度付き部分を備え、前記少なくとも１つの非直交角度付き部分は、重力の助けによって、前記凝縮後流体を前記蒸発器の方へ向けるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記領域は、前記集積デバイスおよび前記熱放散デバイスに結合された熱界面材料（ＴＩＭ）をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記熱放散デバイスは、前記蒸発部および前記収集部内に複数の壁をさらに備え、前記熱放散デバイスは、約１６ＰＳＩの内圧に耐えるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記蒸発器は、前記蒸発器における前記流体の圧力降下が約０．００４９バール以下になるように前記流体に前記蒸発器を通過させるように構成された複数のチャネルを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１の凝縮器は、前記第１の凝縮器における前記流体の圧力降下が約０．０００２バール以下になるように前記流体に前記第１の凝縮器を通過させるように構成された複数のチャネルを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記蒸発器は、最大熱伝達係数が約３２．８ｋＷ／ｍ２ｋであり、前記第１の凝縮器は、最大熱伝達係数が約９．２７ｋＷ／ｍ２ｋである、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記集積デバイスは、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、モバイルフォン、スマートフォン、携帯情報端末、固定ロケーション端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、装着型デバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、および自動車車両の中のデバイスからなるグループの中から選択されたデバイスの中に組み込まれる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
装置であって、
集積デバイスを備える領域と、
前記集積デバイスを備える前記領域に結合された熱放散手段であって、前記装置の少なくとも第１の壁内に実装され、前記領域から熱を放散させるように構成された熱放散手段とを備え、前記熱放散手段は、
流体と、
前記流体を蒸発させるように構成された蒸発器手段と、
前記流体を凝縮させるように構成された第１の凝縮器手段であって、前記装置の前記第１の壁内に位置する第１の凝縮器手段と、
前記蒸発器手段および前記第１の凝縮器手段に結合された蒸発部であって、蒸発後流体を前記蒸発器手段から前記第１の凝縮器手段に流すように構成された蒸発部と、
前記第１の凝縮器手段および前記蒸発器手段に結合された収集部であって、凝縮後流体を前記第１の凝縮器手段から前記蒸発器手段に流すように構成され、前記装置の少なくとも別の壁内に位置する収集部とを備える装置。
【請求項１２】
前記熱放散手段は、前記流体を凝縮させるように構成された第２の凝縮器手段をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２の凝縮器手段は、前記デバイスの第２の壁内に位置する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記収集部は、少なくとも１つの非直交角度付き部分を備え、前記少なくとも１つの非直交角度付き部分は、重力の助けによって、前記凝縮後流体を前記蒸発器手段の方へ向けるように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記領域は、前記集積デバイスおよび前記熱放散手段に結合された熱界面材料（ＴＩＭ）をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記蒸発器手段は、前記蒸発器手段における前記流体の圧力降下が約０．００４９バール以下になるように前記流体に前記蒸発器手段を通過させように構成された複数のチャネルを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１の凝縮器手段は、前記第１の凝縮器手段における前記流体の圧力降下が約０．０００２バール以下になるように前記流体に前記第１の凝縮器手段を通過させるように構成された複数のチャネルを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
前記蒸発器手段は、最大熱伝達係数が約３２．８ｋＷ／ｍ２ｋであり、前記第１の凝縮器手段は、最大熱伝達係数が約９．２７ｋＷ／ｍ２ｋである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、モバイルフォン、スマートフォン、携帯情報端末、固定ロケーション端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、装着型デバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、および自動車車両の中のデバイスからなるグループの中から選択されたデバイスの中に組み込まれる、請求項１１に記載の装置。
【請求項２０】
前記熱放散デバイスは、約１３５ｍｍ（Ｌ）×６５ｍｍ（Ｗ）×０．６ｍｍ（Ｈ）以下の寸法を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記熱放散デバイスは、最大１８ワットの熱を放散させるように構成される、請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記熱放散デバイスは、ポンプまたは圧縮器の必要なしに動作する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記熱放散手段は、約１３５ｍｍ（Ｌ）×６５ｍｍ（Ｗ）×０．６ｍｍ（Ｈ）以下の寸法を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項２４】
前記熱放散手段は、最大１８ワットの熱を放散させるように構成される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記熱放散手段は、ポンプまたは圧縮器の必要なしに動作する、請求項１１に記載の装置。
【国際調査報告】
2019526928.tif 000031
2019526928.tif 000032